En raison du fait qu'en raison du réchauffement climatique, le climat de la Terre devient de plus en plus sec et chaud, l'agriculture traverse des jours difficiles. Les scientifiques ont réussi à développer une méthodologie efficace pour la modification génétique des cultures vivrières, qui aidera les agriculteurs à augmenter les rendements à l'avenir.
La planète Terre se réchauffe progressivement. De plus, la population de son territoire ne cesse de croître. Face au réchauffement climatique, les agriculteurs sont confrontés à deux grands défis. Premièrement, les cultures doivent résister à des climats plus secs et plus chauds, et deuxièmement, les gens ont besoin de plus en plus de produits naturels. De telles circonstances exigent des décisions vraiment sérieuses.
Les chercheurs ont annoncé cette semaine avoir trouvé un moyen d'augmenter la productivité des cultures au niveau génétique, permettant à la plante d'utiliser l'énergie solaire beaucoup plus efficacement. Les scientifiques espèrent que cela aidera les agriculteurs à répondre aux besoins d'une population toujours croissante. «Notre objectif est de soutenir l'agriculture dans le monde entier», déclare Krishla Nyogi, l'un des chercheurs impliqués dans le projet.
Pour augmenter les rendements, les scientifiques ont d'abord dû surmonter les mécanismes de défense naturels des plantes. Lorsqu'une plante reçoit plus de lumière que nécessaire pour une photosynthèse réussie, ses cellules initient le processus d'extinction de fluorescence chlorophylle non photochimique (NPQ), qui leur permet de libérer un excès d'énergie sous forme de chaleur pour éviter la surchauffe. Lorsque le soleil quitte le ciel et que les plantes sont à nouveau à l'ombre, le NPQ ralentit, mais cela prend du temps, pendant lequel la photosynthèse est également très lente. Le mécanisme que les plantes ont acquis au cours de l'évolution les aide à faire face efficacement aux climats rigoureux de la nature, mais l'agriculture moderne ne ressemble guère à la jungle sauvage ou à la savane. Pour lui, l'extinction non photochimique est plutôt un inconvénient qui réduit les indicateurs de rendement,Après tout, plus il y a d'énergie, plus il y a de sucres et de micro-éléments utiles dans les fruits des plantes, et donc plus leur valeur énergétique et leur goût sont élevés. Par conséquent, les scientifiques ont décidé de changer le NPQ et de permettre aux plantes d'absorber plus de photons.
Le mécanisme de protection naturelle des plantes contre l'excès d'énergie solaire
Lorsque le rayonnement UV devient trop intense, les cellules végétales commencent à libérer un excès d'énergie sous forme de chaleur, évitant ainsi la surchauffe. Le problème est que tant que le système de défense est en place, la photosynthèse est très lente.
En conséquence, une équipe de chercheurs de plusieurs instituts a trouvé un moyen de modifier les gènes associés au NPQ dans les plants de tabac communs (latin Nicotiana tabacum) afin qu'ils ralentissent le processus de trempe beaucoup plus rapidement lorsque la plante est à l'ombre. Ces changements ont conduit à une augmentation de la production de 3 protéines, qui accélèrent la récupération de la photosynthèse après trempe. Grâce à cela, l'efficacité de la photosynthèse a été augmentée de 15%.
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Cela signifie-t-il que nous obtiendrons maintenant 15% de plus de récolte de tabac? Non. Selon Nyoggi, le choix s'est porté sur le tabac uniquement parce qu'il est facile à cultiver en laboratoire et qu'il est cultivé aussi activement que les cultures vivrières. L'expérience actuelle est essentiellement la preuve que la technique des scientifiques fonctionne. Parce que l'équipe s'occupe des gènes et des protéines que l'on trouve dans toutes les plantes, la technique d'amélioration génétique peut également être appliquée à d'autres cultures. Ainsi, si les tests sont réussis, la nouvelle méthode pourrait à l'avenir être utilisée dans le monde entier, ce qui augmentera considérablement les rendements et aidera les plantes à faire face à la chaleur et à la sécheresse.
